象草內(nèi)生菌的篩選鑒定及其促生機(jī)制研究.pdf

1、化石能源的逐漸枯竭及使用過(guò)程中所帶來(lái)的一系列環(huán)境問(wèn)題無(wú)疑成為目前關(guān)注的熱點(diǎn)，生物質(zhì)能源作為一種新型的可再生能源，在能源與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展方面發(fā)揮著重要作用。以草本纖維素類為主的能源植物作為生物質(zhì)能源開(kāi)發(fā)和利用的重要對(duì)象，是目前最具前景的生物質(zhì)原料之一，具有廣闊的開(kāi)發(fā)和利用前景。雜交狼尾草（美洲狼尾草與象草雜交）作為一種草本植物，憑借著其光合作用效率高（C4植物）、生物量大、抗逆性強(qiáng)、纖維素、半纖維素含量較高等優(yōu)良性狀，極具能源利用和轉(zhuǎn)化

2、的潛力。面對(duì)我國(guó)能源植物產(chǎn)業(yè)化種植通常需要種植在土壤條件較差的邊際性土地等不良生態(tài)環(huán)境下的挑戰(zhàn)，植物內(nèi)生菌資源的發(fā)掘與利用，在增強(qiáng)植物的抗逆性、促進(jìn)植物生長(zhǎng)、提高植物對(duì)土壤中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用率等方面有著及其重大的科學(xué)與應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)意義。本研究通過(guò)從象草(Pennisetum purpureum)根部篩選內(nèi)生菌，在對(duì)其促生現(xiàn)象進(jìn)行充分評(píng)估的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)多株內(nèi)生菌的定殖能力及促生機(jī)制進(jìn)行了系統(tǒng)的觀察與研究。該研究首次探討了在邊際性土地的種植

3、條件下，如何提高雜交狼尾草生物質(zhì)產(chǎn)量，開(kāi)拓了內(nèi)生菌生物肥料應(yīng)用的新思路、新途徑。
　　本研究的主要結(jié)果歸納如下:
　　1.研究成功地從象草根部分離出13株植物內(nèi)生菌，通過(guò)16S rDNA，PCR擴(kuò)增測(cè)序，NCBI同源性比較對(duì)其進(jìn)行分子生物學(xué)鑒定，這些內(nèi)生菌分別屬于鞘氨醇單胞菌屬(Sphingomonas sp.)、芽孢桿菌屬(Bacillus sp.)、菠蘿泛菌屬(Pantoea sp.)和腸桿菌屬(Enterobacter

4、 sp.)。進(jìn)一步以鞘氨醇單胞菌屬pp01、芽孢桿菌屬pp02、泛菌屬pp04及腸桿菌屬pp06為研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)四株不同內(nèi)生菌生理生長(zhǎng)特性進(jìn)行了系統(tǒng)研究，提出了最佳發(fā)酵生長(zhǎng)條件，為內(nèi)生菌的機(jī)制研究和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用開(kāi)發(fā)奠定了重要基礎(chǔ)。
　　2.內(nèi)生菌灌根處理雜交狼尾草的盆栽試驗(yàn)結(jié)果表明，無(wú)論是各菌株單獨(dú)作用還是多種內(nèi)生菌的混合作用，與未接菌的對(duì)照組相比，灌根菌液濃度達(dá)OD600=1.0時(shí)，在顯著性水平p＜0.05的條件下，對(duì)100 m

5、M鹽(NaCl)脅迫下的雜交狼尾草的生長(zhǎng)均具有顯著的促生作用。鞘氨醇單胞菌屬pp01、芽孢桿菌屬pp02、泛菌屬pp04、腸桿菌屬pp06、混合菌五種不同處理，其株高比對(duì)照組可分別增加34.61，30.85，35.90，16.49和64.85％;地上部分鮮重分別增加91.62，74.65，104.66，46.77和124.69％;干重分別增加107.00，47.07，111.13,37.52和119.08％。
　　3.內(nèi)生菌在植物

6、根部的種群定殖能力是內(nèi)生菌促生的重要因素之一。本文通過(guò)定量分析及顯微觀察，確定了四株不同內(nèi)生菌在植物根部的定殖能力及定殖部位。通過(guò)植物根樣定殖微生物菌落的計(jì)數(shù)比較(cfu/g)，可以看出四株不同內(nèi)生菌的侵染能力有所差異:泛菌屬pp04＞鞘氨醇單胞菌pp01＞腸桿菌pp06＞芽孢桿菌pp02。通過(guò)對(duì)植物根部的顯微觀察發(fā)現(xiàn)，四株內(nèi)生菌均能夠成功地侵染到植物根部，并通過(guò)皮層進(jìn)入維管束系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)生菌在植物根部的成功定殖。
　　4.植物內(nèi)